Un aterrizaje en la Luna o alunizaje es la llegada de una nave espacial a la superficie de la Luna , incluyendo tanto misiones tripuladas como robóticas. El primer objeto hecho por el hombre en tocar la Luna fue Luna 2 en 1959. [3]
En 1969, el Apolo 11 fue la primera misión tripulada en aterrizar en la Luna. [4] Hubo seis aterrizajes tripulados entre 1969 y 1972, y numerosos aterrizajes sin tripulación. Todas las misiones tripuladas a la Luna fueron realizadas por el programa Apolo , y la última partió de la superficie lunar en diciembre de 1972. Después de Luna 24 en 1976, no hubo aterrizajes suaves en la Luna hasta Chang'e 3 en 2013. Todos los aterrizajes suaves tuvieron lugar en el lado cercano de la Luna hasta enero de 2019, cuando Chang'e 4 realizó el primer aterrizaje en el lado lejano de la Luna . [5]
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Seis agencias espaciales gubernamentales, Interkosmos , NASA , CNSA , ISRO , JAXA y ESA , han llegado a la Luna con misiones no tripuladas. Tres misiones privadas/comerciales, Beresheet (aterrizaje forzoso), Hakuto-R (aterrizaje forzoso) y Odysseus (aterrizaje suave) también han llegado a la superficie lunar (ver #Aterrizajes comerciales). La Unión Soviética (Interkosmos), Estados Unidos (NASA), China (CNSA), India (ISRO), [6] y Japón (JAXA) [7] son las únicas cinco naciones que han logrado aterrizajes suaves con éxito.
La Unión Soviética realizó el primer alunizaje forzado – "forzado" significa que la nave espacial se estrella intencionalmente contra la Luna a alta velocidad – con la nave espacial Luna 2 en 1959, una hazaña que Estados Unidos duplicó en 1962 con el Ranger 4 .
Tras sus primeros aterrizajes forzados en la Luna, dieciséis naves espaciales soviéticas, estadounidenses, chinas e indias han utilizado cohetes de frenado ( retrocohetes ) para realizar aterrizajes suaves y realizar operaciones científicas en la superficie lunar. En 1966, la Unión Soviética logró los primeros aterrizajes suaves y tomó las primeras fotografías desde la superficie lunar durante las misiones Luna 9 y Luna 13. Estados Unidos siguió con cinco aterrizajes suaves del Surveyor . El programa "Chang'e" de China, que está en curso , ha realizado cuatro aterrizajes desde 2013, logrando el retorno de muestras de suelo robóticas y el primer aterrizaje en el lado oculto de la Luna.
El 23 de agosto de 2023, la ISRO aterrizó con éxito su módulo Chandrayaan-3 en la región del polo sur lunar , convirtiendo a la India en la cuarta nación en completar con éxito un aterrizaje suave en la Luna. [8] Chandrayaan-3 vio un aterrizaje suave exitoso de su módulo de aterrizaje Vikram y el rover Pragyan a las 6:04 pm IST (1234 GMT), lo que marcó el primer aterrizaje suave sin tripulación en la región poco explorada. [9]
El 19 de enero de 2024, JAXA aterrizó con éxito su módulo de aterrizaje SLIM , convirtiendo a Japón en la quinta nación en completar con éxito un aterrizaje suave. [10]
Dos organizaciones han intentado, pero no han podido, lograr aterrizajes suaves: la agencia espacial privada israelí SpaceIL con su nave espacial Beresheet (2019), y la Misión Hakuto-R 1 de la compañía japonesa ispace (2023).
El 22 de febrero de 2024, la nave espacial Odysseus de Intuitive Machine aterrizó con éxito en la Luna después de despegar en un despegue Falcon 9 de SpaceX el 15 de febrero de 2024 en una misión entre la NASA , SpaceX e Intuitive Machines , lo que marcó el primer aterrizaje suave no tripulado en la Luna de los Estados Unidos en más de 50 años. Este evento marcó el primer aterrizaje exitoso de una nave espacial privada en la Luna. [11] [12]
Un total de doce astronautas han aterrizado en la Luna. Esto se logró con dos astronautas pilotos que volaron un módulo lunar en cada una de las seis misiones de la NASA . Las misiones duraron un período de 41 meses que comenzó el 20 de julio de 1969, comenzando con Neil Armstrong y Buzz Aldrin en el Apolo 11 , y terminó el 14 de diciembre de 1972 con Gene Cernan y Harrison Schmitt en el Apolo 17. Cernan fue el último hombre en poner un pie en la superficie lunar.
Todas las misiones lunares Apolo tenían un tercer miembro de la tripulación que permanecía a bordo del módulo de mando .
Para llegar a la Luna, una nave espacial debe abandonar primero el pozo gravitatorio de la Tierra ; actualmente, el único medio práctico es un cohete . A diferencia de los vehículos aéreos como los globos y los aviones a reacción , un cohete puede continuar acelerando en el vacío fuera de la atmósfera .
Al acercarse a la Luna, la nave espacial se acercará cada vez más a su superficie a velocidades cada vez mayores debido a la gravedad. Para aterrizar intacta, debe desacelerar a menos de 160 kilómetros por hora (100 mph) y estar reforzada para soportar un impacto de "aterrizaje duro", o debe desacelerar a una velocidad insignificante en el momento del contacto para un "aterrizaje suave" (la única opción para los humanos). Los tres primeros intentos de los EE. UU. de realizar un aterrizaje duro exitoso en la Luna con un paquete de sismómetro reforzado en 1962 fracasaron. [13] Los soviéticos lograron por primera vez el hito de un aterrizaje duro en la Luna con una cámara reforzada en 1966, seguido solo unos meses después por el primer aterrizaje suave en la Luna sin tripulación realizado por los EE. UU.
La velocidad de un aterrizaje forzoso en su superficie suele estar entre el 70 y el 100% de la velocidad de escape de la luna de destino, y por tanto esta es la velocidad total que debe desprenderse de la atracción gravitatoria de la luna de destino para que se produzca un aterrizaje suave. Para la Luna de la Tierra, la velocidad de escape es de 2,38 kilómetros por segundo (1,48 mi/s). [14] El cambio de velocidad (denominado delta-v ) suele proporcionarlo un cohete de aterrizaje, que debe ser llevado al espacio por el vehículo de lanzamiento original como parte de la nave espacial general. Una excepción es el aterrizaje suave en la luna Titán llevado a cabo por la sonda Huygens en 2005. Como es la luna con la atmósfera más espesa, los aterrizajes en Titán pueden lograrse utilizando técnicas de entrada atmosférica que generalmente son más ligeras que un cohete con una capacidad equivalente.
Los soviéticos lograron realizar el primer aterrizaje forzoso en la Luna en 1959. [15] Los aterrizajes forzosos [16] pueden ocurrir debido a fallas en una nave espacial, o pueden ser organizados deliberadamente para vehículos que no tienen un cohete de aterrizaje a bordo. Ha habido muchos choques lunares de este tipo , a menudo con su trayectoria de vuelo controlada para impactar en ubicaciones precisas en la superficie lunar. Por ejemplo, durante el programa Apolo, la tercera etapa S-IVB del cohete Saturno V , así como la etapa de ascenso gastada del Módulo Lunar, se estrellaron deliberadamente en la Luna varias veces para proporcionar impactos que se registraran como un terremoto lunar en los sismómetros que se habían dejado en la superficie lunar. Tales choques fueron fundamentales para mapear la estructura interna de la Luna .
Para regresar a la Tierra, la nave espacial debe superar la velocidad de escape de la Luna para escapar del pozo gravitatorio de la Luna. Se deben utilizar cohetes para salir de la Luna y regresar al espacio. Al llegar a la Tierra, se utilizan técnicas de entrada atmosférica para absorber la energía cinética de una nave espacial que regresa y reducir su velocidad para un aterrizaje seguro. Estas funciones complican enormemente una misión de aterrizaje lunar y dan lugar a muchas consideraciones operativas adicionales. Cualquier cohete de salida de la Luna debe ser llevado primero a la superficie de la Luna por un cohete de aterrizaje lunar, lo que aumenta el tamaño requerido de este último. El cohete de salida de la Luna, el cohete de aterrizaje lunar más grande y cualquier equipo de entrada a la atmósfera terrestre, como escudos térmicos y paracaídas, a su vez deben ser levantados por el vehículo de lanzamiento original, lo que aumenta enormemente su tamaño en un grado significativo y casi prohibitivo.
El contexto político de la década de 1960 ayuda a analizar los esfuerzos de los Estados Unidos y la Unión Soviética para aterrizar naves espaciales, y eventualmente humanos, en la Luna. La Segunda Guerra Mundial había introducido muchas innovaciones nuevas y letales, incluidos los ataques sorpresa de estilo blitzkrieg utilizados en la invasión de Polonia y Finlandia , así como en el ataque a Pearl Harbor ; el cohete V-2 , un misil balístico que mató a miles de personas en ataques a Londres y Amberes ; y la bomba atómica , que mató a cientos de miles en los bombardeos atómicos de Hiroshima y Nagasaki . En la década de 1950, aumentaron las tensiones entre las dos superpotencias ideológicamente opuestas de los Estados Unidos y la Unión Soviética que habían surgido como vencedoras en el conflicto, particularmente después del desarrollo por parte de ambos países de la bomba de hidrógeno .
El 4 de octubre de 1957, la Unión Soviética lanzó el Sputnik 1 como el primer satélite artificial en orbitar la Tierra y así inició la carrera espacial . Este evento inesperado fue motivo de orgullo para los soviéticos y conmoción para los EE. UU., que ahora podrían ser atacados por sorpresa por cohetes soviéticos con ojivas nucleares en menos de 30 minutos. [17] La nave también era apenas visible a simple vista, ya que el pitido constante de la radiobaliza a bordo del Sputnik 1 cuando pasaba por encima cada 96 minutos, lo que fue visto ampliamente en ambos lados [18] como una propaganda efectiva para los países del Tercer Mundo que demostraba la superioridad tecnológica del sistema político soviético en comparación con el de los EE. UU. Esta percepción se vio reforzada por una serie de logros espaciales soviéticos posteriores de fuego rápido. En 1959, el cohete R-7 se utilizó para lanzar el primer escape de la gravedad de la Tierra a una órbita solar , el primer impacto en la superficie de la Luna y la primera fotografía del lado lejano nunca antes visto de la Luna . Estas fueron las naves espaciales Luna 1 , Luna 2 y Luna 3 .
La respuesta de Estados Unidos a estos logros soviéticos fue acelerar enormemente los proyectos espaciales y de misiles militares ya existentes y crear una agencia espacial civil, la NASA . Se iniciaron esfuerzos militares para desarrollar y producir cantidades masivas de misiles balísticos intercontinentales ( ICBM ) que cerrarían la llamada brecha de misiles y permitirían una política de disuasión de una guerra nuclear con los soviéticos conocida como destrucción mutua asegurada o MAD. Estos misiles recientemente desarrollados se pusieron a disposición de los civiles de la NASA para varios proyectos (que tendrían el beneficio adicional de demostrar la carga útil, la precisión de guía y la confiabilidad de los ICBM estadounidenses a los soviéticos).
Tras la caída de la Unión Soviética en 1991, se publicaron registros históricos para permitir la verdadera contabilidad de los esfuerzos lunares soviéticos. A diferencia de la tradición estadounidense de asignar un nombre particular a la misión antes de un lanzamiento, los soviéticos asignaron un número público de misión " Luna " sólo si un lanzamiento daba como resultado una nave espacial que iba más allá de la órbita terrestre. La política tuvo el efecto de ocultar los fracasos de las misiones soviéticas a la Luna de la vista del público. Si el intento fallaba en la órbita terrestre antes de partir hacia la Luna, con frecuencia (pero no siempre) se le daba un número de misión en órbita terrestre " Sputnik " o " Cosmos " para ocultar su propósito. Las explosiones de lanzamiento no se reconocían en absoluto.
Estados Unidos no pudo llegar a la Luna con los programas Pioneer y Ranger , y quince misiones lunares estadounidenses consecutivas sin tripulación entre 1958 y 1964 fracasaron en sus misiones fotográficas primarias. [19] [20] Sin embargo, los Rangers 4 y 6 repitieron con éxito los impactos lunares soviéticos como parte de sus misiones secundarias. [21] [22]
En 1962, tres misiones estadounidenses [13] [21] [23] intentaron hacer aterrizar de forma forzada pequeños paquetes sismométricos lanzados por la nave espacial principal Ranger. Estos paquetes de superficie debían utilizar retrocohetes para sobrevivir al aterrizaje, a diferencia del vehículo original, que estaba diseñado para estrellarse deliberadamente contra la superficie. Las tres últimas sondas Ranger realizaron con éxito misiones de reconocimiento fotográfico lunar a gran altitud durante impactos intencionados entre 2,62 y 2,68 kilómetros por segundo (9400 y 9600 km/h). [24] [25] [26]
Tres diseños diferentes de sondas lunares Pioneer volaron en tres ICBM modificados diferentes. Los que volaron en el cohete Thor modificado con una etapa superior Able llevaban un sistema de televisión de escaneo de imágenes infrarrojas con una resolución de 1 milirradián para estudiar la superficie de la Luna, una cámara de ionización para medir la radiación en el espacio, un conjunto de diafragma/micrófono para detectar micrometeoritos , un magnetómetro y resistencias de temperatura variable para monitorear las condiciones térmicas internas de la nave espacial. [27] [28] [29] La primera, una misión administrada por la Fuerza Aérea de los Estados Unidos , explotó durante el lanzamiento; [27] todos los vuelos lunares Pioneer posteriores tuvieron a la NASA como organización de gestión principal. Los dos siguientes regresaron a la Tierra y se quemaron al reingresar a la atmósfera después de alcanzar altitudes máximas de alrededor de 114.000 kilómetros (71.000 millas) [28] y 1.530 kilómetros (950 millas) [29] respectivamente, muy por debajo de los aproximadamente 400.000 kilómetros (250.000 millas) necesarios para llegar a las proximidades de la Luna.
La NASA colaboró luego con la Agencia de Misiles Balísticos del Ejército de los Estados Unidos para volar dos sondas extremadamente pequeñas en forma de cono en el ICBM Juno , que transportaban solo fotocélulas que se activarían con la luz de la Luna y un experimento del entorno de radiación lunar utilizando un detector de tubo Geiger-Müller . [30] [31] La primera de ellas alcanzó una altitud de solo alrededor de 100.000 kilómetros (62.000 millas), recopilando datos que establecieron la presencia de los cinturones de radiación de Van Allen antes de reingresar a la atmósfera de la Tierra. [30] La segunda pasó por la Luna a una distancia de más de 60.000 kilómetros (37.000 millas), el doble de lo planeado y demasiado lejos para activar cualquiera de los instrumentos científicos a bordo, pero aún así se convirtió en la primera nave espacial estadounidense en alcanzar una órbita solar . [31]
El diseño final de la sonda lunar Pioneer consistió en cuatro paneles solares de " ruedas de paletas " que se extendían desde un cuerpo de nave espacial esférico de un metro de diámetro estabilizado por giro equipado para tomar imágenes de la superficie lunar con un sistema similar a la televisión, estimar la masa de la Luna y la topografía de los polos , registrar la distribución y velocidad de los micrometeoritos, estudiar la radiación, medir los campos magnéticos , detectar ondas electromagnéticas de baja frecuencia en el espacio y utilizar un sofisticado sistema de propulsión integrado para maniobrar e insertarse en órbita también. [32] Ninguna de las cuatro naves espaciales construidas en esta serie de sondas sobrevivió al lanzamiento en su ICBM Atlas equipado con una etapa superior Able. [33] [34] [35]
Tras el fracaso de las sondas Atlas-Able Pioneer, el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA se embarcó en un programa de desarrollo de naves espaciales no tripuladas cuyo diseño modular podría utilizarse para apoyar misiones de exploración lunar e interplanetaria. Las versiones interplanetarias se conocían como Mariners ; [36] las versiones lunares eran Rangers . El JPL imaginó tres versiones de las sondas lunares Ranger: los prototipos del Bloque I, que llevarían varios detectores de radiación en vuelos de prueba a una órbita terrestre muy alta que no se acercaría a la Luna; [37] el Bloque II, que intentaría lograr el primer aterrizaje en la Luna mediante un aterrizaje forzoso de un paquete de sismómetro; [38] y el Bloque III, que se estrellaría contra la superficie lunar sin ningún cohete de frenado mientras tomaba fotografías de área amplia de la Luna de muy alta resolución durante su descenso. [39]
Las misiones Ranger 1 y 2 del Bloque I fueron prácticamente idénticas. [40] [41] Los experimentos de la nave espacial incluyeron un telescopio Lyman-alfa , un magnetómetro de vapor de rubidio , analizadores electrostáticos, detectores de partículas de rango de energía media , dos telescopios de triple coincidencia, una cámara de ionización integradora de rayos cósmicos , detectores de polvo cósmico y contadores de centelleo . El objetivo era colocar estas naves espaciales del Bloque I en una órbita terrestre muy alta con un apogeo de 110.000 kilómetros (68.000 mi) y un perigeo de 60.000 kilómetros (37.000 mi). [40]
Desde ese punto de observación, los científicos pudieron realizar mediciones directas de la magnetosfera durante un período de muchos meses mientras los ingenieros perfeccionaban nuevos métodos para rastrear y comunicarse rutinariamente con naves espaciales a esas grandes distancias. Esta práctica se consideró vital para asegurarse de captar transmisiones de televisión de gran ancho de banda desde la Luna durante una ventana de tiempo única de quince minutos en los posteriores descensos lunares de los Bloques II y III. Ambas misiones del Bloque I sufrieron fallas en la nueva etapa superior Agena y nunca abandonaron la órbita baja de estacionamiento terrestre después del lanzamiento; ambas se quemaron al reingresar después de solo unos días.
Los primeros intentos de realizar un aterrizaje en la Luna tuvieron lugar en 1962 durante las misiones Rangers 3, 4 y 5 voladas por los Estados Unidos. [13] [21] [23] Los tres vehículos básicos de las misiones del Bloque II tenían 3,1 m de altura y consistían en una cápsula lunar cubierta con un limitador de impacto de madera de balsa, de 650 mm de diámetro, un motor monopropulsado de medio recorrido, un retrocohete con un empuje de 5.050 libras-fuerza (22,5 kN), [21] y una base hexagonal cromada y dorada de 1,5 m de diámetro. Este módulo de aterrizaje (nombre en código Tonto ) fue diseñado para proporcionar amortiguación de impactos utilizando una manta exterior de madera de balsa aplastable y un interior lleno de freón líquido incompresible . Una esfera de carga útil de metal de 42 kilogramos (93 libras) y 30 centímetros de diámetro (0,98 pies) flotaba y podía girar libremente en un depósito de freón líquido contenido en la esfera de aterrizaje. [42]
"Todo lo que hagamos debería estar realmente ligado a llegar a la Luna antes que los rusos... Estamos dispuestos a gastar cantidades razonables de dinero, pero estamos hablando de gastos fantásticos que arruinan nuestro presupuesto y todos estos otros programas nacionales, y la única justificación para hacerlo, en mi opinión, es porque esperamos vencerlos y demostrar que, empezando con un par de años de retraso, por Dios, los superamos".
— John F. Kennedy sobre el aterrizaje planeado en la Luna, 21 de noviembre de 1962 [43]
Esta esfera de carga contenía seis baterías de plata y cadmio para alimentar un transmisor de radio de cincuenta milivatios, un oscilador controlado por voltaje sensible a la temperatura para medir las temperaturas de la superficie lunar y un sismómetro diseñado con una sensibilidad lo suficientemente alta como para detectar el impacto de un meteorito de 2,3 kg (5 lb) en el lado opuesto de la Luna. El peso se distribuyó en la esfera de carga útil de modo que girara en su manta líquida para colocar el sismómetro en una posición vertical y operativa sin importar cuál fuera la orientación de reposo final de la esfera de aterrizaje externa. Después del aterrizaje, se debían abrir los tapones para permitir que el freón se evaporara y la esfera de carga útil se asentara en contacto vertical con la esfera de aterrizaje. Las baterías estaban dimensionadas para permitir hasta tres meses de funcionamiento para la esfera de carga útil. Varias restricciones de la misión limitaron el lugar de aterrizaje a Oceanus Procellarum en el ecuador lunar, al que el módulo de aterrizaje idealmente llegaría 66 horas después del lanzamiento.
Los módulos de aterrizaje Ranger no llevaban cámaras y no se iban a tomar fotografías de la superficie lunar durante la misión. En su lugar, la nave nodriza Ranger Block II de 3,1 metros (10 pies) llevaba una cámara de televisión de 200 líneas de barrido para capturar imágenes durante el descenso en caída libre a la superficie lunar. La cámara estaba diseñada para transmitir una imagen cada 10 segundos. [21] Segundos antes del impacto, a 5 y 0,6 kilómetros (3,11 y 0,37 millas) sobre la superficie lunar, las naves nodrizas Ranger tomaron fotografías (que pueden verse aquí).
Otros instrumentos que recogían datos antes de que la nave nodriza se estrellara en la Luna eran un espectrómetro de rayos gamma para medir la composición química lunar general y un altímetro de radar. El altímetro de radar debía dar una señal para expulsar la cápsula de aterrizaje y su cohete de frenado de combustible sólido por la borda desde la nave nodriza Block II. El cohete de frenado debía reducir la velocidad y la esfera de aterrizaje se detuviera por completo a 330 metros (1.080 pies) sobre la superficie y se separara, permitiendo que la esfera de aterrizaje cayera libremente una vez más y golpeara la superficie. [44]
En el Ranger 3, un fallo del sistema de guía Atlas y un error de software a bordo de la etapa superior Agena se combinaron para poner a la nave espacial en un curso que no alcanzaría la Luna. Los intentos de salvar la fotografía lunar durante un sobrevuelo de la Luna se vieron frustrados por un fallo en vuelo de la computadora de vuelo a bordo. Esto se debió probablemente a la esterilización térmica previa de la nave espacial manteniéndola por encima del punto de ebullición del agua durante 24 horas en tierra, para proteger la Luna de la contaminación por organismos terrestres. El Ranger 3 comenzó más tarde a orbitar alrededor del Sol, llamada órbita heliocéntrica. [45] La esterilización térmica también fue culpada por los fallos en vuelo posteriores de la computadora de la nave espacial en el Ranger 4 y del subsistema de energía en el Ranger 5. Solo el Ranger 4 llegó a la Luna en un impacto de choque incontrolado en el lado lejano de la Luna. [46]
Las sondas del bloque III reemplazaron la cápsula de aterrizaje del bloque II y su retrocohete por un sistema de televisión más pesado y más capaz para ayudar a la selección del lugar de aterrizaje para las próximas misiones tripuladas de aterrizaje en la Luna del programa Apolo. Se diseñaron seis cámaras para tomar miles de fotografías a gran altitud en el período final de veinte minutos antes de estrellarse en la superficie lunar. La resolución de la cámara era de 1.132 líneas de escaneo, mucho más alta que las 525 líneas que se encuentran en un televisor doméstico típico de los EE. UU. de 1964. Si bien el Ranger 6 sufrió una falla en este sistema de cámara y no envió fotografías a pesar de un vuelo por lo demás exitoso, la posterior misión del Ranger 7 al Mare Cognitum fue un completo éxito.
La misión Ranger 7 rompió una cadena de seis años de intentos fallidos de Estados Unidos de fotografiar la Luna a corta distancia. Fue considerada un punto de inflexión nacional y un instrumento decisivo para que el presupuesto clave de la NASA de 1965 pasara intacto por el Congreso de Estados Unidos sin que se redujeran los fondos para el programa de aterrizaje tripulado en la Luna de la Apolo. Los éxitos posteriores de las misiones Ranger 8 y Ranger 9 avivaron aún más las esperanzas de Estados Unidos.
La sonda espacial Luna 9 , lanzada por la Unión Soviética , realizó el primer aterrizaje suave exitoso en la Luna el 3 de febrero de 1966. Los airbags protegieron su cápsula eyectable de 99 kilogramos (218 lb) que sobrevivió a una velocidad de impacto de más de 15 metros por segundo (54 km/h; 34 mph). [47] Luna 13 repitió esta hazaña con un aterrizaje similar en la Luna el 24 de diciembre de 1966. Ambos regresaron fotografías panorámicas que fueron las primeras vistas desde la superficie lunar. [48]
Luna 16 fue la primera sonda robótica en aterrizar en la Luna y traer de regreso de manera segura una muestra de suelo lunar a la Tierra. [49] Representó la primera misión de retorno de muestras lunares de la Unión Soviética , y fue la tercera misión de retorno de muestras lunares en general, después de las misiones Apolo 11 y Apolo 12. Esta misión fue luego repetida con éxito por Luna 20 (1972) y Luna 24 (1976).
En 1970 y 1973 se enviaron a la Luna dos robots exploradores lunares Lunokhod ("Moonwalker"), donde operaron con éxito durante 10 y 4 meses respectivamente, cubriendo 10,5 km (6,5 mi) ( Lunokhod 1 ) y 37 km (23 mi) ( Lunokhod 2 ). Estas misiones de exploradores se realizaron simultáneamente con las series Zond y Luna de misiones de sobrevuelo, orbitación y aterrizaje en la Luna.
El programa estadounidense de robots Surveyor fue parte de un esfuerzo por localizar un lugar seguro en la Luna para un aterrizaje humano y probar en condiciones lunares los sistemas de radar y aterrizaje necesarios para realizar un verdadero aterrizaje controlado. Cinco de las siete misiones de Surveyor lograron alunizajes exitosos sin tripulación. La Surveyor 3 fue visitada dos años después de su aterrizaje en la Luna por la tripulación del Apolo 12. Removieron partes de la sonda para examinarlas en la Tierra y determinar los efectos de la exposición prolongada al ambiente lunar.
A principios de 1966, con cuatro meses de diferencia, la Unión Soviética y los Estados Unidos habían logrado alunizajes exitosos con naves espaciales no tripuladas. Ambos países habían demostrado al público en general capacidades técnicas aproximadamente iguales al enviar imágenes fotográficas de la superficie de la Luna. Estas imágenes proporcionaron una respuesta afirmativa clave a la pregunta crucial de si el suelo lunar soportaría o no los próximos alunizajes tripulados con su peso mucho mayor.
Sin embargo, el aterrizaje forzoso del Luna 9 de una esfera reforzada utilizando bolsas de aire a una velocidad de impacto balístico de 50 kilómetros por hora (31 mph) tenía mucho más en común con los fallidos intentos de aterrizaje del Ranger de 1962 y sus impactos planeados a 160 kilómetros por hora (99 mph) que con el aterrizaje suave del Surveyor 1 sobre tres plataformas utilizando su retrocohete controlado por radar y de empuje ajustable. Si bien el Luna 9 y el Surveyor 1 fueron grandes logros nacionales, solo el Surveyor 1 había llegado a su lugar de aterrizaje empleando tecnologías clave que serían necesarias para un vuelo tripulado. Así, a mediados de 1966, Estados Unidos había comenzado a adelantarse a la Unión Soviética en la llamada Carrera Espacial para llevar un hombre a la Luna.
Fue necesario avanzar en otras áreas antes de que las naves espaciales tripuladas pudieran seguir a las no tripuladas hasta la superficie de la Luna. De particular importancia fue el desarrollo de la experiencia para realizar operaciones de vuelo en órbita lunar. El Ranger, el Surveyor y los primeros intentos de aterrizaje en la Luna volaron directamente a la superficie sin una órbita lunar. Estos ascensos directos utilizan una cantidad mínima de combustible para naves espaciales no tripuladas en un viaje de ida.
Por el contrario, los vehículos tripulados necesitan combustible adicional después de un aterrizaje lunar para permitir el viaje de regreso a la Tierra de la tripulación. Dejar esta enorme cantidad de combustible necesario para el regreso a la Tierra en la órbita lunar hasta que se utilice más adelante en la misión es mucho más eficiente que llevar ese combustible a la superficie lunar en un aterrizaje lunar y luego transportarlo de nuevo al espacio, trabajando en contra de la gravedad lunar en ambos sentidos. Tales consideraciones conducen lógicamente a un perfil de misión de encuentro en órbita lunar para un aterrizaje tripulado en la Luna.
En consecuencia, a partir de mediados de 1966, tanto los Estados Unidos como la URSS pasaron naturalmente a realizar misiones que tenían como requisito previo la órbita lunar para un alunizaje tripulado. Los objetivos principales de estos primeros orbitadores no tripulados eran la realización de un amplio mapeo fotográfico de toda la superficie lunar para la selección de sitios de alunizaje tripulado y, en el caso de los soviéticos, la comprobación de los equipos de comunicaciones por radio que se utilizarían en futuros alunizajes suaves.
Un descubrimiento inesperado de los primeros orbitadores lunares fue la presencia de grandes volúmenes de materiales densos debajo de la superficie de los mares lunares . Estas concentraciones de masa (" mascons ") pueden hacer que una misión tripulada se desvíe peligrosamente de su curso en los últimos minutos de un aterrizaje en la Luna cuando se dirige a una zona de aterrizaje relativamente pequeña que sea suave y segura. También se descubrió que, durante un período de tiempo más prolongado, los mascons alteraban en gran medida las órbitas de los satélites de baja altitud alrededor de la Luna, lo que hacía que sus órbitas fueran inestables y forzaba un choque inevitable en la superficie lunar en un período relativamente corto de meses a unos pocos años.
El control del lugar de impacto de los orbitadores lunares agotados puede tener valor científico. Por ejemplo, en 1999, el orbitador Lunar Prospector de la NASA fue diseñado deliberadamente para impactar en una zona permanentemente en sombra del cráter Shoemaker, cerca del polo sur lunar. Se esperaba que la energía del impacto vaporizara los presuntos depósitos de hielo en sombra del cráter y liberara una columna de vapor de agua detectable desde la Tierra. No se observó ninguna columna de ese tipo. Sin embargo, el Lunar Prospector entregó un pequeño frasco con cenizas del cuerpo del científico lunar pionero Eugene Shoemaker al cráter que lleva su nombre: los únicos restos humanos en la Luna.
Luna 10 se convirtió en la primera nave espacial en orbitar la Luna el 3 de abril de 1966.
Es posible orientar una nave espacial desde la Tierra de manera que dé una vuelta alrededor de la Luna y regrese a la Tierra sin entrar en la órbita lunar, siguiendo la denominada trayectoria de retorno libre . Estas misiones de vuelta circunlunar son más sencillas que las misiones en órbita lunar porque no se requieren cohetes para frenar la órbita lunar y regresar a la Tierra. Sin embargo, un viaje de vuelta circunlunar tripulado plantea desafíos significativos más allá de los que se encuentran en una misión tripulada en órbita terrestre baja, y ofrece valiosas lecciones de preparación para un alunizaje tripulado. La más importante de ellas es dominar las exigencias de reingresar a la atmósfera de la Tierra al regresar de la Luna.
Los vehículos tripulados que orbitan la Tierra, como el transbordador espacial, regresan a la Tierra a velocidades de alrededor de 7.500 m/s (27.000 km/h). Debido a los efectos de la gravedad, un vehículo que regresa de la Luna choca con la atmósfera terrestre a una velocidad mucho mayor, de alrededor de 11.000 m/s (40.000 km/h). La carga g que soportan los astronautas durante la desaceleración resultante puede llegar al límite de la resistencia humana incluso durante una reentrada nominal. Pequeñas variaciones en la trayectoria de vuelo del vehículo y en el ángulo de reentrada durante un regreso desde la Luna pueden fácilmente dar lugar a niveles letales de fuerza de desaceleración.
El objetivo primordial de los soviéticos con su programa de naves espaciales Zond era realizar un vuelo circunlunar tripulado antes de un aterrizaje tripulado en la Luna . Las tres primeras Zonds eran sondas planetarias robóticas; después, el nombre Zond se transfirió a un programa de vuelos espaciales tripulados completamente independiente. El objetivo inicial de estas últimas Zonds era realizar pruebas exhaustivas de las técnicas de reentrada a alta velocidad necesarias. Este objetivo no fue compartido por los EE. UU., que optaron por pasar por alto el paso previo de una misión circunlunar tripulada y nunca desarrollaron una nave espacial independiente para este propósito.
Los primeros vuelos espaciales tripulados a principios de la década de 1960 colocaron a una sola persona en la órbita terrestre baja durante los programas soviético Vostok y estadounidense Mercury . Una extensión de dos vuelos del programa Vostok, conocida como Voskhod, utilizó de manera efectiva cápsulas Vostok con sus asientos eyectables retirados para lograr las primeras misiones espaciales soviéticas de tripulaciones de varias personas en 1964 y caminatas espaciales a principios de 1965. Estas capacidades fueron demostradas más tarde por los EE. UU. en diez misiones de órbita terrestre baja Gemini a lo largo de 1965 y 1966, utilizando un diseño de nave espacial de segunda generación totalmente nuevo que tenía poco en común con el Mercury anterior. Estas misiones Gemini continuaron probando técnicas para el encuentro y acoplamiento orbital cruciales para el perfil de una misión de aterrizaje lunar tripulado.
Tras el final del programa Gemini, la Unión Soviética comenzó a volar su nave espacial tripulada Zond de segunda generación en 1967 con el objetivo final de hacer que un cosmonauta girara alrededor de la Luna y regresara inmediatamente a la Tierra. La nave espacial Zond se lanzó con el cohete de lanzamiento Proton , más simple y ya operativo , a diferencia del esfuerzo paralelo soviético de alunizaje humano que también estaba en marcha en ese momento basado en la nave espacial Soyuz de tercera generación que requería el desarrollo del avanzado cohete N-1 . Los soviéticos creían, por tanto, que podrían lograr un vuelo circunlunar tripulado de Zond años antes de que un alunizaje humano estadounidense y así anotarse una victoria propagandística. Sin embargo, importantes problemas de desarrollo retrasaron el programa Zond y el éxito del programa de alunizaje estadounidense Apolo condujo finalmente a la terminación del esfuerzo de Zond.
Al igual que Zond, los vuelos Apollo generalmente se lanzaban en una trayectoria de retorno libre que los llevaría de regreso a la Tierra a través de un bucle circunlunar si un mal funcionamiento del módulo de servicio no lograba colocarlos en órbita lunar. Esta opción se implementó después de una explosión a bordo de la misión Apollo 13 en 1970, que es la única misión de bucle circunlunar tripulada realizada hasta la fecha. [ ¿ Cuándo? ]
Zond 5 fue la primera nave espacial que llevó vida desde la Tierra hasta las inmediaciones de la Luna y regresó, iniciando la última vuelta de la carrera espacial con su carga de tortugas, insectos, plantas y bacterias. A pesar del fracaso sufrido en sus momentos finales, la misión Zond 6 fue reportada por los medios soviéticos como un éxito también. Aunque fueron aclamadas en todo el mundo como logros notables, ambas misiones Zond volaron en trayectorias de reentrada fuera de lo normal, lo que resultó en fuerzas de desaceleración que habrían sido fatales para los humanos.
Como resultado, los soviéticos planearon en secreto continuar con las pruebas no tripuladas del Zond hasta que se hubiera demostrado su fiabilidad para respaldar el vuelo humano. Sin embargo, debido a los continuos problemas de la NASA con el módulo lunar y a los informes de la CIA sobre un posible vuelo orbital tripulado soviético a fines de 1968, la NASA cambió fatídicamente el plan de vuelo del Apolo 8 de una prueba del módulo lunar en órbita terrestre a una misión en órbita lunar programada para fines de diciembre de 1968.
A principios de diciembre de 1968, se abrió la ventana de lanzamiento a la Luna para el sitio de lanzamiento soviético en Baikonur , lo que le dio a la URSS su última oportunidad de ganarle a los EE. UU. en la Luna. Los cosmonautas se pusieron en alerta y pidieron volar la nave espacial Zond, que entonces estaba en la cuenta regresiva final en Baikonur, en el primer viaje humano a la Luna. Finalmente, sin embargo, el Politburó soviético decidió que el riesgo de muerte de la tripulación era inaceptable dado el pobre desempeño combinado hasta ese momento de Zond/Proton y, por lo tanto, canceló el lanzamiento de una misión lunar soviética tripulada. Su decisión resultó ser acertada, ya que esta misión Zond no numerada fue destruida en otra prueba sin tripulación cuando finalmente se lanzó varias semanas después.
En ese momento, los vuelos de la tercera generación de la nave espacial estadounidense Apolo habían comenzado. Mucho más capaz que la Zond, la nave espacial Apolo tenía la potencia de cohete necesaria para entrar y salir de la órbita lunar y hacer los ajustes de rumbo necesarios para una reentrada segura durante el regreso a la Tierra. La misión Apolo 8 llevó a cabo el primer viaje humano a la Luna el 24 de diciembre de 1968, certificando el cohete Saturno V para uso tripulado y volando no un bucle circunlunar sino diez órbitas completas alrededor de la Luna antes de regresar sano y salvo a la Tierra. Apolo 10 realizó entonces un ensayo general completo de un alunizaje tripulado en mayo de 1969. Esta misión orbitó a 14,4 kilómetros (47.400 pies) de la superficie lunar, realizando el necesario mapeo a baja altitud de los mascons que alteran la trayectoria utilizando un módulo lunar prototipo de fábrica demasiado pesado para aterrizar. Con el fracaso del intento de alunizaje soviético robótico de retorno de muestra Luna 15 en julio de 1969, el escenario estaba listo para Apolo 11 .
Los planes para la exploración humana de la Luna comenzaron durante la administración de Eisenhower . En una serie de artículos de mediados de la década de 1950 en la revista Collier's , Wernher von Braun había popularizado la idea de una expedición tripulada para establecer una base lunar. Un alunizaje humano planteaba varios desafíos técnicos abrumadores para los EE. UU. y la URSS. Además de la guía y el control del peso, el reingreso atmosférico sin sobrecalentamiento ablativo era un obstáculo importante. Después de que los soviéticos lanzaran el Sputnik , von Braun promovió un plan para que el Ejército de los EE. UU. estableciera un puesto militar avanzado en la Luna en 1965.
Después de los primeros éxitos soviéticos , especialmente el vuelo de Yuri Gagarin , el presidente estadounidense John F. Kennedy buscó un proyecto que captara la atención del público. Pidió al vicepresidente Lyndon Johnson que hiciera recomendaciones sobre un proyecto científico que demostrara el liderazgo mundial de Estados Unidos. Las propuestas incluían opciones no espaciales, como proyectos masivos de irrigación para beneficiar al Tercer Mundo . Los soviéticos, en ese momento, tenían cohetes más poderosos que los estadounidenses, lo que les daba ventaja en algunos tipos de misiones espaciales.
Los avances en la tecnología de armas nucleares de Estados Unidos habían dado lugar a ojivas más pequeñas y ligeras; las soviéticas eran mucho más pesadas, y se desarrolló el poderoso cohete R-7 para transportarlas. Misiones más modestas, como volar alrededor de la Luna o un laboratorio espacial en órbita lunar (ambas propuestas por Kennedy a von Braun), ofrecían demasiadas ventajas a los soviéticos; el aterrizaje , sin embargo, capturaría la imaginación del mundo.
Johnson había defendido el programa de vuelos espaciales tripulados de Estados Unidos desde el Sputnik, patrocinando la legislación para crear la NASA mientras aún era senador. Cuando Kennedy le pidió en 1961 que investigara el mejor logro para contrarrestar el liderazgo de los soviéticos, Johnson respondió que Estados Unidos tenía una probabilidad igual de alcanzar a los soviéticos en un aterrizaje lunar tripulado, pero no por nada menos. Kennedy se apoderó del Apolo como el foco ideal para los esfuerzos en el espacio. Se aseguró de que se mantuviera la financiación, protegiendo el gasto espacial de la reducción de impuestos de 1963, pero desviando dinero de otros proyectos científicos de la NASA. Estas desviaciones consternaron al líder de la NASA, James E. Webb , que percibió la necesidad de que la NASA contara con el apoyo de la comunidad científica.
El aterrizaje en la Luna requirió el desarrollo del gran vehículo de lanzamiento Saturno V , que logró un récord perfecto: cero fallas catastróficas o fallas de misión causadas por el vehículo de lanzamiento en trece lanzamientos.
Para que el programa tuviera éxito, sus promotores tendrían que vencer las críticas de los políticos tanto de izquierda (más dinero para programas sociales) como de derecha (más dinero para el ejército). Al enfatizar la recompensa científica y jugar con los temores de la dominación espacial soviética, Kennedy y Johnson lograron cambiar la opinión pública: en 1965, el 58 por ciento de los estadounidenses estaba a favor del Apolo, frente al 33 por ciento dos años antes. Después de que Johnson fuera elegido presidente en 1963 , su continua defensa del programa permitió que éste tuviera éxito en 1969, como Kennedy había planeado.
En octubre de 1963, el líder soviético Nikita Khrushchev declaró que la URSS "no estaba planeando en ese momento ningún vuelo de cosmonautas a la Luna", al tiempo que insistía en que los soviéticos no habían abandonado la carrera. Sólo después de otro año la URSS se comprometió plenamente a intentar un alunizaje, que finalmente fracasó.
Al mismo tiempo, Kennedy había sugerido varios programas conjuntos, incluyendo un posible alunizaje de astronautas soviéticos y estadounidenses y el desarrollo de mejores satélites de monitoreo meteorológico, que finalmente resultaron en la misión Apollo-Soyuz . Jruschov, percibiendo un intento de Kennedy de robar tecnología espacial rusa, rechazó la idea al principio: si la URSS iba a la Luna, iría sola. Aunque Jruschov finalmente se fue entusiasmando con la idea, la realización de un alunizaje conjunto se vio obstaculizada por el asesinato de Kennedy. [50]
Sergey Korolev , el diseñador jefe del programa espacial soviético , había comenzado a promocionar su nave Soyuz y el cohete lanzador N1 , que tendría la capacidad de llevar a cabo un aterrizaje tripulado en la Luna. Khrushchev ordenó a la oficina de diseño de Korolev que organizara más primicias espaciales modificando la tecnología Vostok existente, mientras que un segundo equipo comenzó a construir un lanzador y una nave completamente nuevos, el cohete Proton y el Zond, para un vuelo cislunar humano en 1966. En 1964, el nuevo liderazgo soviético dio a Korolev el respaldo para un intento de aterrizaje en la Luna y puso todos los proyectos tripulados bajo su dirección.
Con la muerte de Korolev y el fracaso del primer vuelo de la Soyuz en 1967, la coordinación del programa soviético de aterrizaje en la Luna se desmoronó rápidamente. Los soviéticos construyeron una nave de aterrizaje y seleccionaron cosmonautas para una misión que habría llevado a Alexei Leonov a la superficie de la Luna, pero con los sucesivos fracasos de lanzamiento del cohete N1 en 1969, los planes para un aterrizaje tripulado sufrieron primero retrasos y luego cancelaciones.
Se inició un programa de vehículos de retorno automatizados con la esperanza de ser los primeros en traer rocas lunares. El programa fracasó varias veces, pero finalmente tuvo éxito con el Luna 16 en 1970. [51] Pero tuvo poco impacto, porque para entonces ya se habían producido los aterrizajes lunares y los retornos de rocas de las misiones Apolo 11 y Apolo 12.
En total, veinticuatro astronautas estadounidenses han viajado a la Luna. Tres han hecho el viaje dos veces y doce han caminado sobre su superficie. El Apolo 8 fue una misión de órbita lunar únicamente, el Apolo 10 incluyó desacoplamiento e inserción en órbita de descenso (DOI), seguido de puesta en marcha del módulo lunar para reacoplamiento del CSM, mientras que el Apolo 13, originalmente programado como un aterrizaje, terminó como un sobrevuelo lunar, mediante una trayectoria de retorno libre ; por lo tanto, ninguna de estas misiones realizó aterrizajes. El Apolo 7 y el Apolo 9 fueron misiones de órbita terrestre únicamente. Aparte de los peligros inherentes a las expediciones tripuladas a la Luna como se vio con el Apolo 13, una razón para su cese según el astronauta Alan Bean es el costo que impone en subsidios gubernamentales. [52]
El presidente Richard Nixon encargó al redactor de discursos William Safire que preparase un discurso de condolencias para pronunciar en caso de que Armstrong y Aldrin quedasen varados en la superficie de la Luna y no pudiesen ser rescatados. [53]
En 1951, el escritor de ciencia ficción Arthur C. Clarke predijo que el hombre llegaría a la Luna en 1978. [54]
El 16 de agosto de 2006, Associated Press informó que la NASA no tenía las cintas de televisión de escaneo lento originales (que se hicieron antes de la conversión de escaneo para la televisión convencional) de la caminata lunar del Apolo 11. Algunos medios de comunicación informaron por error sobre las cintas SSTV encontradas en Australia Occidental, pero esas cintas eran solo grabaciones de datos del Paquete de Experimentos de Superficie del Apolo 11. [ 55 ] Las cintas se encontraron en 2008 y se vendieron en una subasta en 2019 para el 50 aniversario del aterrizaje. [56]
Los científicos creen que las seis banderas estadounidenses plantadas por los astronautas se han blanqueado debido a más de 40 años de exposición a la radiación solar. [57] Utilizando imágenes de LROC , se ha determinado que cinco de las seis banderas estadounidenses todavía están en pie y proyectan sombras en todos los sitios, excepto en el Apolo 11. [58] El astronauta Buzz Aldrin informó que la bandera fue derribada por el escape del motor de ascenso durante el despegue del Apolo 11. [58]
El lanzamiento se produjo el 24 de enero de 1990 a las 11:46 UTC. Al final de su misión, se ordenó al orbitador lunar japonés Hiten que se estrellara contra la superficie lunar, y lo hizo el 10 de abril de 1993 a las 18:03:25.7 UT (11 de abril 03:03:25.7 JST). [59]
El Lunar Prospector fue lanzado el 7 de enero de 1998. La misión finalizó el 31 de julio de 1999, cuando el orbitador se estrelló deliberadamente contra un cráter cerca del polo sur lunar después de detectar con éxito la presencia de hielo de agua. [60]
El 27 de septiembre de 2003, a las 23:14 UTC, se lanzó desde el Centro Espacial Guayanés en Kourou, Guayana Francesa. Al final de su misión, el orbitador lunar SMART-1 de la ESA realizó un impacto controlado en la Luna, a unos 2 km/s (7.200 km/h; 4.500 mph). El impacto se produjo el 3 de septiembre de 2006, a las 5:42 UTC. [61]
La Organización de Investigación Espacial de la India (ISRO) realizó un aterrizaje forzoso controlado con su sonda de impacto lunar (MIP). La MIP fue expulsada del orbitador lunar Chandrayaan-1 y realizó experimentos de teledetección durante su descenso a la superficie lunar. El 14 de noviembre de 2008, a las 20:31 IST, impactó cerca del cráter Shackleton , en el polo sur de la superficie lunar.
Chandrayaan-1 fue lanzado el 22 de octubre de 2008 a las 00:52 UTC. [62]
El orbitador lunar chino Chang'e 1 se estrelló de forma controlada en la superficie de la Luna el 1 de marzo de 2009 a las 20:44 GMT, tras una misión de 16 meses. Chang'e 1 fue lanzado el 24 de octubre de 2007 a las 10:05 UTC. [63]
SELENE o Kaguya después de orbitar exitosamente la Luna durante un año y ocho meses, el orbitador principal recibió instrucciones de impactar en la superficie lunar cerca del cráter Gill a las 18:25 UTC el 10 de junio de 2009. [64] SELENE o Kaguya fue lanzado el 14 de septiembre de 2007.
La nave espacial de recolección de datos LCROSS fue lanzada junto con el Orbitador de Reconocimiento Lunar (LRO) el 18 de junio de 2009 a bordo de un cohete Atlas V con una etapa superior Centaur . El 9 de octubre de 2009, a las 11:31 UTC, la etapa superior Centaur impactó la superficie lunar, liberando la energía cinética equivalente a la detonación de aproximadamente 2 toneladas de TNT (8,86 GJ ). [65] Seis minutos más tarde, a las 11:37 UTC, la nave espacial de recolección de datos LCROSS también impactó la superficie. [66]
La misión GRAIL consistió en dos pequeñas naves espaciales: GRAIL A ( Ebb ) y GRAIL B ( Flow ). Fueron lanzadas el 10 de septiembre de 2011 a bordo de un cohete Delta II . GRAIL A se separó del cohete unos nueve minutos después del lanzamiento, y GRAIL B lo hizo unos ocho minutos después. [67] [68] La primera sonda entró en órbita el 31 de diciembre de 2011 y la segunda lo hizo el 1 de enero de 2012. [69] Las dos naves espaciales impactaron la superficie lunar el 17 de diciembre de 2012. [70]
LADEE se lanzó el 7 de septiembre de 2013. [71] La misión finalizó el 18 de abril de 2014, cuando los controladores de la nave espacial estrellaron intencionalmente LADEE en el lado lejano de la Luna , [72] [73] que, más tarde, se determinó que estaba cerca del borde oriental del cráter Sundman V. [ 74] [75]
La Manfred Memorial Moon Mission se lanzó el 23 de octubre de 2014. Realizó un sobrevuelo lunar y funcionó durante 19 días, cuatro veces más de lo previsto. La Manfred Memorial Moon Mission permaneció acoplada a la etapa superior de su vehículo de lanzamiento (CZ-3C/E). La nave espacial, junto con su etapa superior, impactó la Luna el 4 de marzo de 2022. [76] [77] [78]
El 14 de diciembre de 2013 a las 13:12 UTC, [79] la sonda Chang'e 3 realizó un aterrizaje suave de un rover en la Luna. Este fue el primer aterrizaje suave de China en otro cuerpo celeste y el primer aterrizaje suave lunar del mundo desde Luna 24 el 22 de agosto de 1976. [80] La misión se lanzó el 1 de diciembre de 2013. Después del aterrizaje exitoso, el módulo de aterrizaje liberó al rover Yutu , que se movió 114 metros antes de quedar inmovilizado debido a un mal funcionamiento del sistema. Pero el rover siguió operativo hasta julio de 2016. [81]
El 3 de enero de 2019 a las 2:26 UTC, Chang'e 4 se convirtió en la primera nave espacial en aterrizar en el lado oscuro de la Luna . [82] Chang'e 4 fue diseñada originalmente como respaldo de Chang'e 3. Más tarde se ajustó como una misión al otro lado de la Luna después del éxito de Chang'e 3. [83] Después de realizar un aterrizaje exitoso dentro del cráter Von Kármán , el módulo de aterrizaje Chang'e 4 desplegó el rover Yutu-2 de 140 kilogramos (310 lb) y comenzó la primera exploración cercana del ser humano al otro lado de la Luna. Debido a que la Luna bloquea las comunicaciones entre el lado lejano y la Tierra, un satélite de retransmisión, Queqiao , se lanzó al punto de Lagrange L2 Tierra-Luna unos meses antes del aterrizaje para permitir las comunicaciones.
Yutu-2 , el segundo explorador lunar de China, estaba equipado con una cámara panorámica, un radar de penetración lunar , un espectrómetro de imágenes en el espectro visible y cercano al infrarrojo y un pequeño analizador avanzado para neutros. A fecha de julio de 2022, ha sobrevivido más de 1000 días en la superficie lunar y todavía se encuentra en movimiento con una distancia de viaje acumulada de más de 1200 metros. [84] [85]
El 22 de febrero de 2019, la agencia espacial privada israelí SpaceIL lanzó su nave espacial Beresheet a bordo de un Falcon 9 desde Cabo Cañaveral, Florida, con la intención de lograr un aterrizaje suave. SpaceIL perdió contacto con la nave espacial durante el descenso final el 11 de abril de 2019, y esta se estrelló como resultado de una falla en el motor principal.
La misión fue el primer intento de aterrizaje lunar israelí y el primero financiado con fondos privados. [86] A pesar del fracaso, la misión representó lo más cerca que una entidad privada había estado de un aterrizaje lunar suave hasta ese momento. [87]
SpaceIL fue concebido originalmente en 2011 como una iniciativa para competir por el premio Google Lunar X Prize . El destino de aterrizaje del módulo lunar Beresheet era el Mare Serenitatis, una vasta cuenca volcánica en el lado norte visible de la Luna.
La ISRO , la agencia espacial nacional india, lanzó el Chandrayaan-2 el 22 de julio de 2019. [88] [89] Tenía tres módulos principales: orbitador, módulo de aterrizaje y explorador. Cada uno de estos módulos tenía instrumentos científicos de institutos de investigación científica de la India y los EE. UU. [90] El 7 de septiembre de 2019 se perdió el contacto con el módulo de aterrizaje Vikram a una altitud de 2,1 km (1,3 mi) después de una fase de frenado brusco. [91] Más tarde se confirmó que Vikram se había estrellado y destruido.
El 6 de diciembre de 2020 a las 21:42 UTC, la sonda Chang'e 5 aterrizó y recogió las primeras muestras de suelo lunar en más de 40 años, y luego las devolvió a la Tierra. El conjunto de 8,2 t que consta de módulo de aterrizaje, módulo ascendente, módulo orbital y módulo de retorno fue lanzado a la órbita lunar por un cohete Long March 5 el 24 de noviembre. La combinación módulo de aterrizaje y módulo ascendente se separó del módulo orbital y el módulo de retorno antes de aterrizar cerca de Mons Rümker en Oceanus Procellarum . El módulo ascendente fue lanzado más tarde de vuelta a la órbita lunar, llevando muestras recogidas por el módulo de aterrizaje, y completó el primer encuentro y acoplamiento robótico en la órbita lunar. [92] [93] A continuación, el contenedor de muestras se transfirió al módulo de retorno, que aterrizó con éxito en Mongolia Interior el 16 de diciembre de 2020, completando la primera misión de retorno de muestras extraterrestres de China. [94]
En el primer intento de Rusia de llegar a la Luna desde 1976, y desde la disolución de la Unión Soviética, la nave espacial Luna 25 falló durante las maniobras de "preaterrizaje" y se estrelló contra la superficie lunar el 19 de agosto de 2023. [95]
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La agencia espacial nacional de la India , ISRO, lanzó Chandrayaan-3 el 14 de julio de 2023. Chandrayaan-3 consta de un módulo de aterrizaje indígena (LM), un módulo de propulsión (PM) y el rover Pragyan . El módulo de aterrizaje con el rover aterrizó con éxito cerca del polo sur lunar a las 18:04 IST del 23 de agosto de 2023. [96] [97]
El 6 de septiembre de 2023 a las 23:42 UTC (7 de septiembre a las 08:42 hora estándar de Japón), la JAXA lanzó la misión SLIM ( Smart Lander for Investigating Moon ). Aterrizó el 19 de enero de 2024 a las 15:20 UTC, convirtiendo a Japón en el quinto país en realizar un aterrizaje suave en la Luna. [98] Los problemas de orientación del panel solar y los posibles daños durante el aterrizaje complicaron el funcionamiento de la nave espacial. [99] [100] [101] La misión también desplegó dos exploradores que funcionaron con éxito y se comunicaron de forma independiente con la Tierra. [100]
El 22 de febrero de 2024, Odysseus de Intuitive Machine aterrizó con éxito en la Luna después de despegar en un despegue Falcon 9 de SpaceX el 15 de febrero de 2024 en una misión entre la NASA , SpaceX e Intuitive Machines , lo que marcó el primer aterrizaje suave no tripulado en la Luna de los Estados Unidos en más de 50 años. Esta misión también marca la primera nave espacial de propiedad privada en aterrizar en la Luna y el primer aterrizaje con propulsores criogénicos . [102] [103] Aunque aterrizó con éxito, una de las patas del módulo de aterrizaje se rompió al aterrizar y se inclinó hacia el otro lado, 18°, debido al aterrizaje en una pendiente, pero el módulo de aterrizaje sobrevivió y las cargas útiles están funcionando como se esperaba. [104] EagleCam no fue expulsada antes del aterrizaje. Posteriormente fue expulsada el 28 de febrero, pero fue parcialmente un fracaso, ya que devolvió todo tipo de datos excepto las imágenes posteriores al aterrizaje de IM-1 que eran el objetivo principal de su misión. [105]
China envió a Chang'e 6 el 3 de mayo de 2024, que realizó el primer regreso de muestras lunares desde la Cuenca Apolo en el lado lejano de la Luna . [106] Esta es la segunda misión de retorno de muestras lunares de China, la primera fue lograda por Chang'e 5 desde el lado cercano lunar cuatro años antes. [107] También llevó un rover chino llamado Jinchan para realizar espectroscopia infrarroja de la superficie lunar y fotografió el módulo de aterrizaje Chang'e 6 en la superficie lunar. [108] La combinación de módulo de aterrizaje-ascendente-rover se separó con el orbitador y el retornador antes de aterrizar el 1 de junio de 2024 a las 22:23 UTC. Aterrizó en la superficie de la Luna el 1 de junio de 2024. [109] [110] El ascendente fue lanzado de regreso a la órbita lunar el 3 de junio de 2024 a las 23:38 UTC, llevando muestras recolectadas por el módulo de aterrizaje, y luego completó otro encuentro robótico y acoplamiento en la órbita lunar. El contenedor de muestras fue luego transferido a la sonda de retorno, que aterrizó en Mongolia Interior el 25 de junio de 2024, completando así la misión de retorno de muestras extraterrestres al lado lejano de China.
El progreso del siglo XXI en la exploración espacial ha ampliado la frase alunizaje para incluir otras lunas del Sistema Solar . La sonda Huygens de la misión Cassini-Huygens a Saturno realizó un exitoso alunizaje en Titán en 2005. De manera similar, la sonda soviética Phobos 2 estuvo a 190 km (120 mi) de realizar un alunizaje en la luna de Marte , Fobos, en 1989, antes de que se perdiera repentinamente el contacto por radio con ese módulo de aterrizaje. Una misión rusa similar de retorno de muestras llamada Fobos-Grunt ("grunt" significa "suelo" en ruso) se lanzó en noviembre de 2011, pero se estancó en la órbita baja de la Tierra. Existe un interés generalizado en realizar un futuro alunizaje en la luna Europa de Júpiter para perforar y explorar el posible océano de agua líquida debajo de su superficie helada. [111]
La Misión de Exploración Polar Lunar es un concepto de misión espacial robótica de ISRO y la agencia espacial japonesa JAXA [112] [113] que enviaría un rover lunar y un módulo de aterrizaje para explorar la región del polo sur de la Luna en 2025. [114] [115] Es probable que JAXA proporcione un servicio de lanzamiento utilizando el futuro cohete H3 , junto con la responsabilidad del rover. ISRO sería responsable del módulo de aterrizaje. ISRO, tras el éxito de Chandrayaan 3 , también tiene planes de lanzar Chandrayaan 4 , una misión de retorno de muestras lunares , que posiblemente sería la primera en devolver suelo de la cuenca polar sur rica en agua , en un aterrizaje cerca de la Statio Shiv Shakti . La misión está prevista para finales de 2028. Ambas naciones también son participantes activos en el programa Artemis . [113] [116]
El 11 de diciembre de 2017, el presidente de los Estados Unidos, Donald Trump, firmó la Directiva de Política Espacial 1 , que ordenaba a la NASA regresar a la Luna con una misión tripulada, para exploración y uso a largo plazo y misiones a otros planetas. [117] El 26 de marzo de 2019, el vicepresidente Mike Pence anunció formalmente que la misión incluiría a la primera astronauta lunar femenina. [118] El programa Artemis tenía la intención de aterrizar una misión tripulada en la Luna en 2024 y comenzar operaciones sostenidas para 2028, apoyada por un Lunar Gateway planificado . [119] La misión de aterrizaje lunar de la NASA desde entonces se ha pospuesto para su lanzamiento no antes de septiembre de 2026. [120]
El Programa de Exploración Lunar chino planea tres misiones no tripuladas adicionales de Chang'e entre 2025 y 2028, en preparación activa para la Estación de Investigación Lunar Internacional que planea construir con Rusia, Venezuela, Pakistán y los Emiratos Árabes Unidos en la década de 2030. Además, la Agencia Espacial Tripulada de China tiene la intención de realizar alunizajes tripulados para 2029 o 2030; en preparación para este esfuerzo, las diversas agencias espaciales y contratistas chinos están desarrollando actualmente un vehículo de lanzamiento superpesado apto para humanos (el Long March 10 ), una nueva nave espacial lunar tripulada y un módulo de aterrizaje lunar tripulado . [121]
Roscosmos de Rusia ha anunciado planes para lanzar un orbitador polar lunar llamado Luna 26 , en 2027.
Para nuestra próxima misión, Chandrayaan-3, que se llevará a cabo en colaboración con JAXA (Agencia Espacial Japonesa), invitaremos a otros países a participar también con sus cargas útiles.
